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《高中数学第二章平面向量2.6平面向量数量积的坐标表示学案北师大版必修.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.6平面向量数量积的坐标表示知识梳理1.向量数量积的坐标表示已知a=(a1,a2),b=(b1,b2),则a·b=a1b1+a2b2,即两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.2.两个向量垂直的坐标表示已知a=(a1,a2),b=(b1,b2),则a⊥ba1b1+a2b2=0;a⊥b(a1,a2)∥(-b2,b1).3.向量的长度、距离和夹角公式(度量公式)(1)长度公式:已知a=(a1,a2),则
2、a
3、=.(2)距离公式:如果A(x1,y1),B(x2,y2),则
4、
5、=.(3)夹角公式:已知a=(a1,a
6、2),b=(b1,b2),则两个向量a、b的夹角为cos〈a,b〉=.知识导学1.复习平面向量的坐标表示,向量共线和垂直的条件,向量的长度和夹角的概念.2.本节的重点是向量数量积的应用,难点是灵活应用数量积解决有关问题.疑难突破1.为什么向量的数量积能用坐标表示?剖析:由于向量能用坐标表示,那么向量的数量积也能用坐标表示,因此其突破方法是利用平面向量的坐标表示来推导.设a=(x1,y1),b=(x2,y2),x轴上单位向量i,y轴上单位向量j,则i·i=1,j·j=1,i·j=j·i=0.∵a=x1i+y1j,b
7、=x2i+y2j,∴a·b=(x1i+y1j)·(x2i+y2j)=x1x2i2+x1y2i·j+x2y1i·j+y1y2j2=x1x2+y1y2,即a·b=x1x2+y1y2.用坐标表示向量数量积体现了数与形的密切结合和相互转化的思想,进一步体会到数形结合思想在解决数学问题时所带来的便利.2.为什么(a·b)c=a(b·c)不成立?剖析:难点是总认为此等式成立.突破路径1:否定一个等式,只需举一个反例即可;突破路径2:利用数量积的几何意义来证明;突破路径3:利用反证法通过向量数量积的坐标表示来证明等式不成立.方
8、法一:举反例.如图2-6-1所示,设=a,=b,=c,且
9、
10、=1,
11、
12、=2,
13、
14、=3,〈,〉=,〈,〉=,则〈,〉=.∴a·b=
15、a
16、
17、b
18、cos〈a,b〉=1,b·c=
19、b
20、
21、c
22、cos〈b,c〉=3.∴(a·b)c=c,a(b·c)=3a.很明显c=3a不成立,图2-6-1∴(a·b)c=a(b·c)不成立.再例如:a=(1,2),b=(-3,4),c=(6,-5),则(a·b)c=[1×(-3)+2×4](6,-5)=3(6,-5)=(18,-15),a(b·c)=(1,2)[-3×6+4×(-5)]=(-
23、38)(1,2)=(-38,-72).∴(a·b)c=a(b·c)不成立.方法二:下面用向量数量积的几何意义来分析.由于向量的数量积是实数,则设a·b=λ,b·c=μ.则(a·b)c=λc,a(b·c)=μa.由于c,a是任意向量,则λc=μa不成立.∴(a·b)c=a(b·c)不成立.方法三:下面用向量数量积的坐标表示来分析.设a=(x1,y1),b=(x2,y2),c=(x3,y3).则a·b=x1x2+y1y2,b·c=x3x2+y3y2.∴(a·b)c=(x1x2+下标y1y2)(x3,y3)=(x1x2
24、x3+y1y2x3,x1x2y3+y1y2y3),a(b·c)=(x3x2+y3y2)(x1,y1)=(x1x2x3+x1y2y3,x2x3y1+y1y2y3).假设(a·b)c=a(b·c)成立,则有(x1x2x3+y1y2x3,x1x2y3+y1y2y3)=(x1x2x3+x1y2y3,x2x3y1+y1y2y3),∴x1x2x3+y1y2x3=x1x3x2+x1y2y3,x1x2y3+y1y2y3=x2x3y1+y1y2y3.∴y1y2x3=x1y2y3,x1x2y3=x2x3y1.∴y2(y1x3-x1y
25、3)=0,x2(x1y3-x3y1)=0.∵b是任意向量,∴x2和y2是任意实数.∴y1x3-x1y3=0.∴a∥c.这与a,c是任意向量,即不一定共线相矛盾.∴假设不成立.∴(a·b)c=a(b·c)不成立.